顏色

顏色
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顏色
維基百科介紹
顏色或色彩是通過眼、腦和我們的生活經驗所產生的一種對光的視覺效應。人對顏色的感覺不僅僅由光的物理性質所決定，還包含心理等許多因素，比如人類對顏色的感覺往往受到周圍顏色的影響。有時人們也將物質產生不同顏色的物理特性直接稱為顏色。



七彩顏色筆

物理的現象

可見光的光譜顏色波長頻率紅色約625—740 nm約480—405 THz橙色約590—625 nm約510—480 THz黃色約565—590 nm約530—510 THz綠色約500—565 nm約600—530 THz藍色約485—500 nm約620—600 THz靛色約440—485 nm約680—620 THz紫色約380—440 nm約790—680 THz
Designed for monitors with gamma
電磁波的波長和強度可以有很大的區別，在人可以感受的波長範圍內（約312.30奈米至745.40奈米），它被稱為可見光，有時也被簡稱為光。假如我們將一個光源各個波長的強度列在一起，我們就可以獲得這個光源的光譜。一個物體的光譜決定這個物體的光學特性，包括它的顏色。不同的光譜可以被人接收為同一個顏色。雖然我們可以將一個顏色定義為所有這些光譜的總和，但是不同的動物所看到的顏色是不同的，不同的人所感受到的顏色也是不同的，因此這個定義是相當主觀的。
一個彌散地反射所有波長的光的表面是白色的，而一個吸收所有波長的光的表面是黑色的。
一個虹所表現的每個顏色只包含一個波長的光。我們稱這樣的顏色為單色的。虹的光譜實際上是連續的，但一般來說，人們將它分為七種顏色：紅、橙、黃、綠、青、藍、紫；每個人的分法總是稍稍不同。單色光的強度也會影響人對一個波長的光所感受的顏色，比如暗的橙黃被感受為褐色，而暗的黃綠被感受為橄欖綠，等等。

單色和混合色

大多數光源的光譜不是單色的，它們的光是由不同強度和波長的光混合組成的。人眼將許多這樣的混合光的顏色與單色光源的光的顏色看成是同樣。比如上面表格中的橙色，實際上就不是單色的600奈米的光，實際上它是由紅色和綠色的光混合組成的（顯示器無法產生單色的橙色）。出於眼睛的生理原理，我們無法區分這兩種光的顏色。
也有許多顏色是不可能是單色的，因為沒有這樣的單色的顏色。比如說黑色、灰色和白色就是這樣的顏色，粉紅色或淡紫色也是這樣的顏色。

顏色與波動方程式

波動方程是用來描寫光的方程式，因此通過解波動方程式我們應該可以得到顏色的訊息。在真空中光的波動方程式如下：
{\displaystyle u_{tt}=c^{2}(u_{xx}+u_{yy}+u_{zz})}
{\displaystyle c}在這裡是光速，{\displaystyle x}、{\displaystyle y}和{\displaystyle z}是空間的坐標，{\displaystyle t}是時間的坐標，{\displaystyle u(x,y,z,t)}是描寫光的函數，下標表示取偏導數。在空間固定的一點（{\displaystyle x}、{\displaystyle y}、{\displaystyle z}固定），{\displaystyle u}就成為時間的一個函數了。通過傅立葉變換我們可以獲得每個波長的振幅。由此我們可以得到這個光在每個波長的強度。這樣一來我們就可以從波動方程式獲得一個光譜。
但實際上要描寫一組光譜到底會產生什麼顏色，我們還得理解視網膜的生理功能才行。